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如图甲所示,加速电场的加速电压为U0=50V,在它的右侧有水平正对放置的平行金属板a、b构成的偏转电场,且此区间内还存在着垂直纸面方向的匀强磁场B0.已知金属板的板长L=0.1m,板间距离
题目详情
如图甲所示,加速电场的加速电压为U0=50V,在它的右侧有水平正对放置的平行金属板a、b构成的偏转电场,且此区间内还存在着垂直纸面方向的匀强磁场B0.已知金属板的板长L=0.1m,板间距离d=0.1m,两板间的电势差uab随时间变化的规律如图乙所示.紧贴金属板a、b的右侧存在半圆形的有界匀强磁场,磁感应强度B=0.01T,方向垂直纸面向里,磁场的直径MN=2R=0.2m即为其左边界,并与中线OO′垂直,且与金属板a的右边缘重合于M点.两个比荷相同、均为
=1×108C/kg的带正电的粒子甲、乙先后由静止开始经过加速电场后,再沿两金属板间的中线OO′方向射入平行板a、b所在的区域.不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力,忽略偏转电场两板间电场的边缘效应,在每个粒子通过偏转电场区域的极短时间内,偏转电场可视作恒定不变.

(1)若粒子甲由t=0.05s时飞入,恰能沿中线OO′方向通过平行金属板a、b正对的区域,试分析该区域的磁感应强度B0的大小和方向;
(2)若撤去平行金属板a、b正对区域的磁场,粒子乙恰能以最大动能飞入半圆形的磁场区域,试分析该粒子在该磁场中的运动时间.
q |
m |

(1)若粒子甲由t=0.05s时飞入,恰能沿中线OO′方向通过平行金属板a、b正对的区域,试分析该区域的磁感应强度B0的大小和方向;
(2)若撤去平行金属板a、b正对区域的磁场,粒子乙恰能以最大动能飞入半圆形的磁场区域,试分析该粒子在该磁场中的运动时间.
▼优质解答
答案和解析
(1)粒子在加速电场中加速,由动能定理有:qU0=12mv20可得粒子经加速电场加速后的速度为:v0=2qU0m=2×108×50m/s=105m/s由乙图图象可知,当t=0.05s时,Uab=50V带电粒子在两板间运动时,恰好沿OO′射出说明粒子...
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